优化的分数阶GM(1,1)模型在桥梁线形控制中的应用

针对传统灰色预测模型用于大跨径刚构桥梁预拱度预测会出现过拟合现象和预测精度不高的问题,将分数阶算子GM(1,1)模型引入大跨径桥梁预拱度预测,并建立了一种基于牛顿二次插值的分数阶GM(1,1)新模型,实现了对传统GM(1,1)模型的阶数和背景值的双重优化.为了检验模型性能,将文中模型与传统GM(1,1)模型、分数阶GM(1,1)进行对比分析.通过实例验证,优化得到的分数阶GM(1,1)的预测平均相对误差为3.1％,相比传统的G M(1,1)减小了9％,预测精度进一步得到提高.新模型具有一定的实用性,且精度较高,对于同类型的桥梁施工控制有一定的参考价值.     

牛顿插值法的灰色GM(1,1)模型在桥梁荷载试验中应用

由于传统的灰色GM(1,1)模型预测精度不高,以牛顿插值法函数对初始序列背景值进行优化提出了改进模型。以武汉市某等截面连续钢箱梁桥现场荷载试验为工程依托,通过分级加载实测挠度与理论计算挠度差值为初始数据列,来预测下一级加载实测挠度。基于牛顿插值法灰色GM(1,1)改进模型与原始模型预测的数据平均相对误差减小了2.4%,预测第六级加载弹性挠度值减小2%。结果表明,基于牛顿插值法对初始序列背景值优化的改进模型在大型桥梁荷载试验中预测下一级实测挠度值的精度高、可靠性好。     

基于灰色系统理论的大跨度连续刚构桥的线形控制

以长湘高速公路沩水大桥的施工控制为依托,探讨了灰色系统理论在大跨度宽翼缘连续刚构桥梁线形控制中的应用.正装分析计算得到各节段理论立模标高后,根据实测数据利用GM(1,1)模型对立模标高进行了调整和预测,得出了下一阶段的最优立模标高,并指导沩水大桥的施工,实现了沩水大桥的高精度合龙,确保了沩水大桥成桥线形符合设计要求.该方法可推广到所有采用节段悬臂施工桥梁的施工控制中.     

基于改进残差GM(1,1)混合模型的大跨度RC拱桥线形预测研究

针对大跨度钢筋混凝土拱桥的线形预测与控制问题，提出了一种由Logistic函数加权改进的残差GM(1,1)线形预测模型，以大跨度钢筋混凝土拱桥工程为背景，对线形控制预抬值进行了预测分析。研究结果表明：改进残差GM(1,1)模型预测预抬值结果较为逼近实测预抬值，除个别拱圈节段外，相对误差低于10%,而理论预抬值结果偏低；由改进残差GM(1,1)模型预测得到的成桥线形与实测成桥线形、设计成桥线形拟合良好，验证了该预测方法的科学性。     

灰色马尔可夫模型在交通事故预测中的应用

采用传统灰色GM(1,1)模型预测道路交通事故这类随机性、波动性较大的数据,存在拟合较差、精度不足等问题。运用马尔可夫模型对预测结果进行优化,并建立灰色马尔可夫预测模型。将该模型应用于1998~2007年全国道路交通事故数据来预测2008年事故次数,结果表明采用该模型预测精度达到96.9%,明显优于单独使用GM(1,1)模型的预测结果。     

基于灰色残差新陈代谢模型的悬臂施工主梁标高误差预测

以PC斜拉桥施工节段主梁悬臂端标高误差为研究对象,利用灰色残差新陈代谢模型GM(1,1)对其进行分析预测,探讨了原始误差序列的数据取舍、应用条件和预测效果.结果表明,在分施工节段的前提下,该模型能进一步弱化偶然误差,预测下阶段误差的近似值,具有工程实际应用价值,同时对如何提高预测精度和适用范围做了相关研究.     

基于模糊神经网络的GM（1，1）模型

在分析GM（1,1）模型建模机理的基础上,提出GM（1,1）模型中参数a,b的一种新算法一模糊神经网络算法,把模糊神经网络应用于灰色系统GM（1,1）模型的建模过程,得到模糊神经网络GM（1,1）模型,并将其运用于民航客运量的预测,结果表明改进后的模型有较好的拟合及预测精度。     

基于UBGPM-Markov的铁路货运量预测方法

针对铁路货运量发展变化的非线性特性,采用非线性灰色模型中的无偏GM（1,1）幂模型进行预测,并用状态划分更为精细后的马尔可夫链修正预测值,从而建立优化后的UBGPM-Markov模型.通过对我国2000~2012年铁路货运量实例分析,与改进GM（1,1）模型、无偏GM（1,1）模型2种预测方法进行了比较,比较显示无偏GM（1,1）幂模型具有较高的预测精度.优化后的UBGPM-Markov模型更是显著提高了预测精度,将平均绝对百分误差（MAPE）由2.11%减少到0.55%.     

基于改进灰色马尔科夫模型的地铁客流预测

基于灰色理论和马尔科夫理论,建立传统的灰色预测模型和灰色马尔科夫预测模型,对西安地铁客流量的数据进行分析预测;然后对原始数据序列滑动平均处理,再用无偏GM(1,1)模型拟合系统的发展变化趋势,将修正后得到的模型与马尔科夫模型进行结合,提出改进的灰色马尔科夫模型预测方法。利用改进后的新模型对地铁客流的预测结果与传统的灰色马尔科夫模型进行对比。结果表明,改进后的灰色马尔科夫模型预测精度有显著提高。     

基于GA-灰色神经网络的沥青路面使用性能预测

为准确预估我国沥青路面使用性能的变化趋势,在传统灰色预测模型GM(1,1)的基础之上,提出了无偏GM(1,1)模型和滑动GM(1,1)模型,并通过遗传算法(GA)优化后的BP神经网络对传统、无偏与滑动GM(1,1)模型进行了组合,得到了兼顾灰色理论、遗传算法和BP神经网络优点的GA-灰色神经网络组合预测模型,并以具体实例验证了该模型的有效性。结果表明:传统GM(1,1)模型的平均相对误差为4.67%,无偏GM(1,1)模型的平均相对误差为4.64%,滑动GM(1,1)模型的平均相对误差为4.63%,灰色神经网络组合模型的平均相对误差为2.41%,而GA-灰色神经网络组合模型平均相对误差仅为0.54%,证明所提出的组合模型预测精度较高,误差较小,可作为制定路面养护计划的依据。     

改进的灰色模型在船闸通过量预测中的应用

对灰色GM(1,1)模型进行了改进,通过函数变换改变序列的光滑度,以积分逼近值代替均值作为相邻时间间隔增长量,以提高发展系数精度,从而得到了比原GM(1,1)模型模拟精度高和适用法范围更广的新模型.并以苏北运河船闸历年累计货物通过量为实例,运用原始模型与改进模型对船闸通过量进行预测,预测值与真实值相比较后,证实了文中改进的灰色模型精度较高,适用范围更广.     

灰色模型GM(1,1)在出生缺陷预测中的应用研究

目的探讨灰色模型GM(1,1)在预测不同水平出生缺陷发生率中的应用问题及数据波动性对预测效果的影响。方法利用2009年10月至2016年9月西安市出生缺陷监测数据,构建总出生缺陷及前5种缺陷的月、季度、年共3个层次出生缺陷发生率的GM(1,1)灰色模型,比较不同层次预测模型的拟合精度。结果总出生缺陷年度预测时,平均相对误差为4.6%,均方差比为0.259,提示其预测效果较好;按季度预测时效果勉强合格,平均相对误差为10.2%;按月进行预测时,效果较差,平均相对误差为17.5%。西安市前5种出生缺陷(先天性心脏病、唇腭裂、神经管畸形、多指、先天性脑积水)灰色模型预测结果都随着预测时间单位的变大,拟合精度逐渐提高,年预测模型拟合精度最好。结论灰色模型的预测效果可能与数据波动性有关,对出生缺陷发生率进行预测时以年度为单位的结果可能较适宜。     

改进的灰色GM(1,1)模型在滑坡预测中的应用

滑坡形成机制复杂其变形受多种因素影响,具有相当的模糊性和灰色不确定性,因而利用灰色预测模型对滑坡进行预测将是一条有效的途径．在介绍了灰色预测的基本原理及其精度检验方法后,针对传统灰色GM（1,1）模型中背景值的取法,提出了一种自动寻优定权的改进措施,通过实例对比分析,表明其预测精度将得到有效提高．     

基于改进GM（1,1）的长江干线水位预测方法研究

针对长江干线水位预测建模复杂、数据不全的问题,利用长江干线真实历史水位观测数据,基于灰色系统GM（1,1）模型,研究贫数据下长江干线水位预测.根据灰色系统中数据越近越有价值跟拟合曲线为指数曲线的特点,通过重新构造生成序列和重新定义初始边界条件对GM（1,1）模型进行优化并对最终结果进行分析,得出优化后的模型能更准确的预测水位的结论.     

基于改进灰色-马尔可夫链方法的铁路货运量预测

科学的货运量预测对铁路发展战略的制定具有十分重要的意义.针对灰色模型的预测结果精确度受原始数据变化幅度的影响较大,且要求累加生成的数据列具有指数性质的缺点,采用带波动的多项式来替代GM（1,1）模型中的指数形曲线,并通过马尔可夫链对其预测结果进行修正,从而建立改进的灰色-马尔可夫链预测模型,同时利用该改进模型对我国铁路货运量进行预测,并与传统的GM（1,1）模型、改进的GM（1,1）模型和灰色-马尔可夫模型3种预测方法进行了比较,结果表明：提出的预测方法具有较高的精度,具有一定的可行性和有效性,预测结果可指导铁路建设与管理.     

基于灰色理论的铁路客货运量预测研究

运用灰色系统理论,以全国铁路1996-2005年客货运量数据为基础,建立了基于改进的灰色理论的影子响应GM(1,1)模型,Dynamic GM(1,1)模型,修饰型残差GM(1,1)预测模型.并采用后验差检验对三种模型的拟合精度进行了检验,从而给出了每一条铁路干线所适合的最佳预测模型,使得决策者能够灵活地根据具体问题选择相应的预测模型,避免了单一模型对不同铁路干线预测结果出现波动和失真的不足.同时用等维灰数递补法预测2007年的客货运量.进而对管理决策人员作出科学,合理的决策提供了理论依据.     

基于改进灰色GM(1.1)模型的铁路货运量预测

针对铁路货运量年度长期预测对货运部门制定短期运输规划指导不足的问题,引入GM(1.1)模型预测铁路月度货运量.考虑货运量序列常呈振荡波动的特征,利用加速平移变换和加权均值变换弱化序列的波动性后,建立改进灰色GM(1.1)模型实现最终预测.对我国2019年11月至2020年5月铁路月度货运量序列拟合结果比较表明,与传统GM(1.1)模型相比,改进GM(1.1)模型在预测精度方面明显提高,能更好的拟合铁路月度实际货运量,解决了传统GM(1.1)模型对呈现振荡波动现象的铁路货运量预测精度较低的问题.     

基于灰色理论的矿区地表沉降预测

基于灰色理论,以某钻井水溶法开采矿区为例,建立原始监测数据的灰色GM（1,1）预测模型,通过后验差和小误差概率的模型精度评价,表明预测精度为一级,预测值与实测值吻合较好,证实了灰色GM（1,1）模型应用于地表沉降预测中的可行性和可靠性.     

用灰色马尔可夫模型预测水上交通事故量

灰色GM(1,1)是一种水上交通事故量预测模型．这种模型不适合长期的、随机和波动性较大的数据序列预测．马尔可夫模型适合描述随机波动性较大的预测问题．本文将两模型结合,形成一个灰色马尔可夫预测模型．按特定的状态划分方法,先用灰色GM(1,1)预测模型进行预测,再用马尔可夫模型预测结果进行优化,使预测精度大大提高．文中给出两个例子,算例证明了谊模型的诸多优点．     

基于改进GM(1,1)模型的轨道不平顺预测

在分析传统灰色GM(1,1)求解过程的基础之上,指出了GM(1,1)模型的不合理之处,并加以改进,使该模型达到了更高的道路路基沉降预测精度。